一次开关维护引起低压直流母线绝缘降低分析王健林

一次开关维护引起低压直流母线绝缘降低分析王健林

王健林

（南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局）

摘要：某站在进行开关维护时发现低压直流母线绝缘异常降低的现象，根据本现象进行故障分析，最终确定故障是由于两路控制母线混接引起。该回路在正常运行时不会导通，只有在特定情况下才会发生产生后果，但一旦与其它异常同时发生时，可能产生严重的电力事故。本文通过对该次隐蔽回路排查过程进行分析总结，希望引起运行人员对隐蔽回路的重视，项目建设期间认真进行图实核查。

关键字：低压直流;绝缘;隐蔽回路

一、事件简况

某变电站进行220kV某线路开关间隔设备维护工作中当进行断路器低油压闭锁分合闸相关试验时，运行人员发现开关分闸闭锁的同时主控室工作站会出现直流110V#1直流母线绝缘降低的告警信号。运行人员及时关注该信号，通知现场一次班进行检查，并联系保护班对现场异常情况进行整体排查。

检修班组最后确定该绝缘降低现象的原因不是由于直流系统绝缘受损，有直流接地引起的，而是由该线路主一保护屏内23E-123/201电缆接线错误引起。该电缆根据分析应接在主一保护屏内4D：6端子，而现场该接线是在4D：11端子上，导致-KM2负电源经由该电缆串进+KM1回路中。将编号为23E-123/201的电缆由主一保护屏内4D:11移至4D:6后，分闸闭锁时控制回路电压恢复正常、直流接地信号复归、各项试验结果正常，异常现象消失。

二、故障原因分析

1）故障时设备状态

当出现该异常现象时现场实际状态为：该线路主一保护屏内4K1断路器第一跳闸电源开关在合上状态，4K2断路器第二跳闸电源开关在合上状态，断路器在分闸状态，断路器油泵电机电源断开，油压处于分闸闭锁状态。4K1断路器第一跳闸电源开关断开后异常信号复归。

2）异常现象故障排查

将4K1断路器第一跳闸电源断开后，一次班在汇控柜内将就地操作的+KM1端子X2:4及-KM1端子X2:9解开，发现回路内仍有负电，且解开的KM1端子上端电缆也仍带电，因此检修班组推断保护至汇控柜的回路中可能有寄生回路导致此异常电压的产生，并且仍不能排除汇控柜内问题。

后经排查发现该回路中仍有从保护接入的电缆，例如远方分合闸回路相关电缆等，将相关端子解开后现场控制回路中已无电压，且解开的电缆内部仍带电。经过对比发现带电的电缆线芯均来自同一电缆KWP2/22（1）-14X2.5122电缆。由此认为汇控柜内已无问题，并将问题锁定在保护方面。保护班在查阅图纸后认为122电缆内线芯均与KM1有关，由于当时第二跳闸电源开关4K2在合上状态，怀疑可能是KM2电源串入KM1内，于是保护班对122电缆及与KM2有关的123电缆综合分析，同时进行查找。

经过地毯式的排查，在123电缆内发现一根奇怪的线芯201。如图2，该201线芯接在4D11端子上，同时该端子与4D2短接，4D2上端为+KM1。对照一次控制回路图发现，该线芯另一端在汇控柜内相当于KM2正电源。保护班最终在另一张图纸上发现该线芯的另一种接法，经过分析确定该接法为正确接法。如图3，该201线芯应接在4D：9端子或4D：6端子上。

3)清除故障点

结合一次控制回路分析发现，此次直流母线绝缘降低问题确由该201电缆接错引起。当断路器发生低油压闭锁分闸时继电器PSY的常开节点接通，正常情况低油压闭锁分闸回路正负电源导通，而由于22L+误接入了+KM1，当4K1合上后，导致+KM1与-KM2导通，110V直流监测装置根据其内部原理检测到正负电源不平衡，故上送绝缘降低相关报文。

检修人员将201线芯由4D：11端子移至4D：6端子后，重新测量断路器控制回路电压，异常现象消失，现场全部恢复后重新模拟低油压闭锁分闸时也未发生异常。

三、事件总结

随后运行人员对所有220kV线路保护的相同端子进行了排查，发现另有5条220kV线路存在相同问题。

该接线导致的风险有两点：1、上述间隔发生油压低或气压低闭锁分闸，直流系统都会出现此现象：绝缘降低、电压异常等；2、按照这种错误接线方式（副分闸闭锁回路正电源由+KM2错接到+KM1，与-KM2形成电源回路），当4K1断开或KM1失电时，主、副分闸闭锁回路均失电，将不能实现油压低或气压低闭锁分闸功能。

类似本次事件中这种正常运行方式下不会导通的隐蔽回路，在通常的保护定检中往往不能被运行或检修及时发现，只有在特定条件下才能暴露，而一旦在运行过程中出现问题造成的后果可能极其严重。

针对此类事件反思，运行人员应在设备有检修工作时加强监盘，不能放过任何异常信号，及时发现缺陷。另外从本次事件中暴露的问题来看，在设备扩改建等的交接验收时，检查图实不符也不能发现全部的误接线问题。要确保二次回路的正确，除了依赖于现场安装调试以外，专业人员对图纸的严格核对审查对于防止错误接线也显得尤为重要。

参考文献

[1]张科峰,方稳根.厂站低压直流系统接地查找.电力系统保护与控制,2008:20

[2]孙昊,王朝硕,郝志杰.穗东换流站低压直流接地矫正原理与实施.科技传播,2010:23

作者简介

王健林，男，1989年5月出生，助理工程师职称，大学本科学历，从事特高压直流运行工作。